經歷了17天零下180攝氏度的休眠後,這隻醒來的“兔子”格外活躍,它已經不滿足於只是跑跑步,還做起了手臂伸展運動。
  動的是玉兔,考驗的卻是坐在38萬公裡外的北京航天飛行控制中心機械臂控制軟件設計師榮志飛。在這個29歲小伙子的精確操控下,纖細的“玉兔之手”緩緩舒展,精確避障,最終到達預定位置。機械臂末端的載荷與目標探測點的距離在20毫米左右,偏差不超過10毫米。
  長0.5米的機械臂,是中國機械臂家族中的“小個子”,當它承載的X射線譜儀向地球發回第一份對月壤的科學探測數據時,這個“小個子”卻實現了它的大伙伴們做不到的大夢想:“中國首次月面科學探測”。
  1月14日21時45分,玉兔車第一次正式投放使用機械臂,運用粒子激發X射線譜儀對腳下月壤成功實施首次月面科學探測, 時間持續近30分鐘。
  “這標志著中國突破月面高精度機械臂遙操作控制技術。”北京航天飛行控制中心總體室副主任吳風雷說。
  作為中國第一個登陸外星球的空間機械臂,“玉兔之手”很低調,它藏在玉兔車正面的五星紅旗圖案下方,不仔細看還註意不到這個有著“四肢三軸”的活動機構。
  投放、收攏,機械臂要做的事就這麼兩件。肢猶如手臂,軸如同手臂的關節。機械臂展開後,最裡面的關節只能左右移動,中間的關節和末端的關節只能上下移動,就像人的手臂和手掌繞關節一樣。通過腕部和肩部關節的正、反方向運動,機械臂得以攜帶載荷接近和離開被探測物。人完成這幾個手部動作僅需幾秒鐘,可機械臂得花幾十分鐘,要碰到個急性子在一旁觀摩全程,非等的不耐煩不可。
  “由於受玉兔車活動維度限制和避障因素影響,機械臂完成對一個預定目標點的探測,一般要經過十七八個操作步驟。”北京航天飛行控制中心總工程師周建亮解釋道。
  不光是慢,這看似動作簡單的“伸伸胳膊”,還蘊藏著不可逆的風險。“機械臂離被探測物過近的話,載荷會與其碰撞,輕則損害載荷塗層,重則造成機械臂損壞。但機械臂距離過遠的話,又達不到探測效果。”飛控中心軌道室控制組組長劉勇說。按載荷的設計指標,探頭是不允許磕碰的。因此,在設計機械臂時,就追求精度,讓0.5米長的機械臂,能實現運動精度到±2毫米。
  “對‘玉兔之手的控制主要依靠機械臂遙操作控制技術。”周建亮說。“飛控中心建立了精確的控制算法模型,並研發了具有自主知識產權的機械臂遙操作控制系統,能夠實現對機械臂毫米量級的精確控制。”
  當玉兔車向被探測物第一次伸手時,以實現自動採樣後返回為目標的嫦娥五號,又離目標近了一步。“玉兔之手”,讓玉兔車不止是月面的看客,它所要抓取的,將是中國人利用月球資源的熱望。
  本報北京1月14日電  (原標題:“玉兔之手”成功實施首次科學探測)
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